JPS5928254A - フオ−カスサ−ボ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はビデオディスク再生装置、ディジタルオーディ
オディスク再生装置に使用する光学的情報読取装置のフ
ォーカスレンズをディスクト所定の距離に保持するだめ
のフォーカスサーが装置に関する。

従来のフォーカスサーが装置はたとえば第１図に示す如
く構成されていた。すなわち、回転駆動されているディ
スク２から、光学的情報読取装置１により光学的に記録
情報を読取った反射光を４分割した光電変換手段にて受
け、光電変換手段の出力をマトリックス回路３によって
、フォーカスエラー信号ＦＢ、と、記録情報信号Ｒ，と
を得ている。

フォーカスエラー信号Ｆ８は切替スイッチ回路４を介し
てサーが増幅器５に供給して、位相補償、利得調整のう
え、アクチュエータ駆動回路６に供給する。アクチュエ
ータ駆動回路６の出力信号はフォーカスレンズを駆動す
るフォーカスアクチュエータに供給して、フォーカスレ
ンズをディスク２と所定距離に維持するようにしている
。一方、記録情報信号Ｒ，は検波回路７に供給して検波
し、検波回路７の出力はレベル比較器８に供給して基準
電圧と比較し、記録情報信号Ｒ，の有無、すなわち記録
情報のドロップアウト等を検出している。レベル比較器
８の出力は切替スイッチ回路４に供給して前記ドロップ
アウト等が存在したとき、切替スイッチ４をフォーカス
サーチ用の信号発生器９側に切替えるように構成しであ
る。この結果、上記のフォーカスサーボ装置では、ディ
スク２にドロップアウト等があった場合、検波回路７の
出力信号Ｈ，の有無のみでフォーカスサーがかかかつて
いるかが判別されることになシ、ドロップアウト等が存
在した部分において切替スイッチ４によシフォーカスサ
ーがループを遮断してフォーカスサーチ動作に移ること
になる。しかしドロップアウト等が存在した部分におい
て直ちにフォーカスサーｉｆの動作が不安定になるわけ
では々い。このためレベル比較器８を調整した如、また
はレベル比較器８の後に積分回路１０を付加する等の対
策が施されてきた。

しかし、上記の如き従来のフオーカスサ−が装置におい
てはレベル比較器８の調整、積分回路１０の時定数の設
定が難しい。またさらに検波回路７の出力信号レベルの
ばらつきによって、レベル比較器８０基準電圧の設定が
難しい欠点があった。

本発明は上記にかんがみなされたもので、上記の欠点を
解消したフォーカスサーボ装置を提供することを目的と
するものである。

以下、本発明を実施例によシ説明する。

第２図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

本発明の一実施例は、第１図に示したフォーカスサーボ
装置においてマトリックス回路３から出力されたフォー
カスエラー信号ＦＥはフォーカスサーボ動作が安定して
動作しているかを検出するサーが動作判定回路１３に供
給して、フォーカスがはずれていることを判定させる。

一方、切替スイッチ回路４はアナログスイッチ４−１お
よび４−２からなシ、アナログスイッチ４−１および４
−２のダートにはゾルダウン抵抗を介して負電圧−■が
供給しである。レベル比較器８の出力信号はスイッチ回
路１１を介してアナログスイッチ４−１および４−２の
ｆ−）に供給して切替スイッチ回路４を切替駆動するよ
うにしである。ここで切替スイッチ回路４すなわちアナ
ログスイッチ４−１および４−２幡七のｆ−）にスイッ
チ回路１１を介してレベル比較器８からの高電位信号が
供給されたとき、アナログスイッチ４−１および４−２
はオン状態に制御され、切替スイッチ回路４はサーチ用
の信号発生器９側に切替えられる。

またレベル比較器８の出力信号は、レベル比較器８が一
定時間以上にわたって継続して検波回路７の出力信号Ｈ
，が基準電圧以下であることを検出しているか否かを判
別する時間判別回路１２に供給される。時間判別回路１
２およびサーボ動作判定回路１３の出力信号は論理積演
算を行なう論理回路１４に供給し、論理回路１４の出力
はスイッチ回路１１に供給して、時間判別回路１２およ
びサーが動作判定回路１３の出力が高電位出力のときス
イッチ回路１１をオン状態に駆動させる。

第３図は光学的情報読取装置１の一例を示す説明図であ
り、第４図（、）はマトリックス回路３の一スノリツタ
１１２、トラッキングミラー１１３、フォーカスレンズ
１１４、フォーカスアクチュエータ１１５、円筒レンズ
１１６、光電変換手段１１７を備えておシ、レーザ光源
１１１からの光ビームは図示していないコリメータレン
ズ、ビームスシリツタ１１２、図示していない１７４波
長板、トラッキングミラー１１３を経由してフォーカス
レンズ１１４に投射され、フォーカスレンズ１１４によ
ってディスク２の情報記録面の近傍に集束される。ディ
スク２に記録された情報によって変調された反射光ビー
ムは逆経路を通ってビームスプリッタ１１２に戻如、ビ
ームスプリッタ１１２によシ反射されて、光電変換手段
１１７に投射されて、電気信号に変換される。フォーカ
スレンズ１１４と、ディスク２のフォーカスレンズ１１
４に関する共軛点との間に円筒レンズ１１６が配置しで
ある。一方、光電変換手段１１７は第４図（ａ）に示す
如く４分割された光電変換素子・１１７−１〜１１７−
４からなっている。

マ）　ＩＪラックス路３は光電変換素子１１７−１と１
１７−３の出力信号を加算する加算器３１、光電変換素
子１１７−２と１１７−４の出力信号を加算する加算器
３２と、加算器３１．３２の出力信号を入力とする差動
増幅器３３と、加算器３１　、３２の出力信号を加算す
る加算器３４とからなっている。加算器３１．３２およ
び差動増幅器３３はフォーカスエラー検出部を構成し、
公知の如く光電変換手段１１７上における反射ビームの
投影像に対応してフォーカスエラー信号Ｆ８を出力する
。すナワチ、フォーカスレンズ１１４によｐディスク２
の情報記録面に投射光が収束されているときは光電変換
手段１１７上における反射ビームの投影像は光電変換素
子１１７−１〜１１７−４に均等にかかる円形となシ、
差動増幅器３３の出力信号は零である。また、フォーカ
スレンズ１１４が上記シた収束状態の位置からディスク
２側に近すき過ぎているときはａに示す如き楕円形状の
、遠ざかっているときはｂに示す如き楕円形状の投影像
となる。したがってフォーカスエラー信号Ｆつは第４図
（ｂ）に示す如く合焦点のときは０（ト）、非合焦点の
ときには正または負の方向にずれた信号となって、所謂
８字特性を示すことになる。第４１伽）において横軸は
合焦点時におけるフォーカスレンズ１１４の位置を基準
にフォーカスレンズ１１４とディスク２との距離りを示
してしる。一方、加算器３１゜３２．３４は記録情報検
出部を構成し、公知の如くディスク２に記録した情報を
読出した記録情報に対応した記録情報信号Ｒ，を出力す
る。

サーボ動作判定回路１３はたとえば第５図に示す如く構
成されている。すなわちサーボ動作判定回路１３はフォ
ーカスエラー信号ＦＩｌを増幅する非反転増幅器１３１
−１からなる前置増幅器１３１と、前置増幅器１３１の
正側出力信号を整流するダイオード１３２−１　、ダイ
オード１３２−１の出力を入力とするコンデンサ１３２
−３と抵抗１３２−４とからなるローパスフィルタ、前
置増幅器１３１の負側出力を整流するダイオード１３２
−２、ダイオード１３２−２の出力を入力とするコンデ
ンサ１３２−５と抵抗１３２−６とからなるローパスフ
ィルタからなる整流回路１３２と、コンデンサ１３２−
５と抵抗１３２−６とからなるローフ（スフイルタの出
力を反転増幅する反転増幅器１３３−１からなる反転バ
ッファ１３３と、ダイオード１３４−１と１３４−２と
からな如かつコンデンサ１３２−３および抵抗１３２−
４からなるローパスフィルタの出力信号レベルと反転バ
ッファ１３３の出力信号レベルの大きいレベルの方を選
択して出力する信号選択回路１３４と、非反転増幅器１
３５−１と基準電圧源１３５−２とからなシ信号選択回
路１３４の出力信号レベルを基準電圧源１３５−２の電
圧と比較する比較器１３５とからなっている。なお、基
準電圧源１３５−２の電圧はフォーカスサーが装置が安
定に動作しているときにおけるフォーカスエラー信号が
超えることのないような電圧に設定しである。

いまフォーカスサーが装置が安定に動作しているときに
は、フォーカスエラー信号Ｆ、の直流成分は０（Ｖ）で
あり、低域成分の振幅も小さく抑えられている。しかし
フォーカスがはずれた状態になっているときにはフォー
カスエラー信号Ｆ８の直流成分は正または負の方向に大
きな値となるかまたはディスク２の面揺れ等による低域
成分の振幅が大きくなる。

かかるフォーカスエラー信号Ｆ８は前置増幅器１３１に
印加されて増幅される。前置増幅器１３１で増幅された
フォーカスエラー信号Ｆ８ハダイオード１３２−１およ
び１３２−２により正側と負側のフォーカスエラー信号
が区別して整流される。ダイオード１３２−１の出力は
コンデンサ１３２−３と抵抗１３２−４とからなるロー
フ９スフイルタを通してその低域成分が出力され、ダイ
オード１３２−２の出力はコンデンサ１３２−５と抵抗
１３２−６とからなるローフ９スフイルタを通してその
低域成分が出力される。コンデンサ１３２−５と抵抗１
３２−６とからなるローパスフィルタの出力は反転バッ
ファ１３３によって反転される。したがって整流回路１
３２のコンデンサ１３２−３と抵抗１３２−４とからな
るローパスフィルタの出力信号の極性と反転バッファ１
３３の出力信号の極性とは揃えられて、それぞれの出力
信号のレベルはフォーカスエラー信号ＦＥの正側の直流
成分および低域成分の振幅レベルに、およびフォーカス
エラー信号ＦＥの負側の直流成分および低域成分の振幅
レベルに対応している。この両川力信号レベルはダイオ
ード１３４−１　。

１３４−２から彦る信号選択回路１３４によってそのレ
ベルの大きい方が選択されて出力されることになる。信
号選択回路１３４の出力信号は比較器１３５に入力され
て基準電圧源１３５−２の電圧と比較される。ここでフ
ォーカスサーが装置が安定に動作していないときは、信
号選択回路１３４の出力信号レベルが基準電圧源１３５
−２の電圧を超え、比較器１３５は高電位出力を発生し
、フォーカスがはずれている旨を示す。また、逆にフォ
ーカスサーが装置が安定に動作しているときは比較器１
３５は低電位出力を発生してその旨を示す。

また、時間判別回路１２はたとえば第６図に示す如く構
成しである。

時間判別回路１２はインバータ１２１−１．１２１−２
、ナントゲート１２１−３、抵抗１２１−４．１２１−
６、コンデンサ１２１−５からなり、レベル比較器８の
出力が高電位のときのみ発振するマルチバイブレータ１
２１と、Ｄフリツゾフロツノ回路１２２−１゜１２２２
、−．１２２−ｎ、比較器８の出力を反転してＤフリッ
プフロップ１２２−１．１２２−２．・・・。

１２２−ｎをリセットするインバータ１２４からなり、
マルチバイブレータ１２１の出力をシフトするとともに
レベル比較器８の出力が低電位となったときリセットさ
れるｎ段のシフトレジスタ１２２と、レベル比較器８の
出力とシフトレジスタ１２２の出力とを入力とするアン
ドゲート１２３とからなっている。そ乙でレベル比較器
８の出力が高電位の場合にマルチバイブレータ１２１は
発振し、マルチバイブレータ１２１の発振出力はクロッ
ク信号としてシフトレジスタ１２２に供給される。

またレベル比較器８の出力が低電位の場合にはＤフリツ
ゾフロツ７’１２２−１，１２２−２．−．１２２−ｎ
に供給されるデータはＬとな如、リセット端子はＨとな
る。したがってマルチバイブレータ１２１の出力パルス
がｎ個分の期間継続してレベル比較器８の出力が高電位
の場合にはシフトレジスタ１２２から高電位出力が発生
する。この間にレベル比較器８の出力が低電位となれば
Ｄフリップ７０ツブ１２２−１．１２２−２．・・・、
１２２−ｎはリセットされる。このためレベル比較器８
の出力がマルチバイブレータ１２１の出力パルスが、ｎ
個出力される期間を超えて高電位となったときのみ時間
判別回路１２は論理回路１４に高電位出力を発生する。

ここで第２図に戻って、フォーカスがはずれているとき
は前記した如くサーボ動作判定回路１３は高電位出力を
発生している。一方フオーカスがはずれている場合には
マトリックス回路３を介して出力される記録情報信号Ｒ
，が出力されない。このために検波回路７は出力信号Ｈ
，を発生せず、レベル比較器８は高電位出力を発生する
。レベル比較器８の高電位出力が所定時間以上継続して
いるときは時間判別回路１２は高電位出力を発生する。

そこでサーボはずれが所定時間以上継続したとき、すな
わち時間判別回路１２およびサーボ動作判定回路１３が
ともに高電位出力を発生している期間のみ論理回路１４
は高電位出力を発生してスイッチ回路１１がオン状態と
なる。このためレベル比較器８からの高電位出力はスイ
ッチ回路１１を介して切替スイッチ回路４に供給されて
、切替スイッチ回路４はサーチ用の信号発生器９側に切
替えられた状態になる。切替スイッチ回路４が信号発生
器９側に切替ったことによって、信号発生器９から出力
されている鋸歯状波がサーが増幅器５に供給されて、フ
ォーカスサーボ装置はフォーカスサーチの状態になる。

このフォーカスサーチによシフオーカスレンズ１１４が
順次移動させられ、その途中において記録情報信号Ｒ２
が発生する。記録情報信号Ｒ２の発生によって検波回路
７から出力信号Ｈ２が出力され、レベル比較器８の出力
信号は低電位出力となる。レベル比較器８の出力信号が
低電位出力になると論理回路１４の出力は低電位出力と
なってスイッチ回路１１はオフ状態になり、切替スイッ
チ回路４は切替ってマトリックス回路３から出力されて
いるフォーカスエラー信号がサーボ増幅器５に供給され
、フォーカスサーがループが形成される。ついでフォー
カスサーボ動作が安定するとサーボ動作判定回路１３の
出力信号は低電位出力となる。

また、記録情報信号Ｒ２が所定時間以上にわたって存在
せずかつサーが動作判定回路１３によりサー、キ動作の
不安定が検出されない限シ、スイッチ回路１１はオフ状
態であって、切替スイッチ回路４はマ）　ＩＪラックス
路３側に切替えられていてサーがループが形成されるこ
とになる。

したがってフォーカスサーボ装置が安定に動作している
ときに、検波回路７の出力信号Ｈ，のレベルが情報記録
担体の汚れ、傷等によって変化してレベル比較器８の出
力信号が一時的に所定時間の範囲内で高電位となっても
、スイッチ回路１１はオフ状態に切替えられているため
、切替スイッチ回路４は信号発生回路９１１ｔｌに切替
えられず、フォーカスサーボループは遮断されることは
なく、フォーカスサーがか安定にかけられる。

また、フォーカスサーボループが発振等により不安定と
なっても、検波回路７の出力信号ＨＦが出力されている
限シ、フォーカスサーボループが形成されている。

以上説明した如く本発明によれば、フォーカスがはずれ
ず、ドロップアウトが所定期間を超えないときは、フォ
ーカスサーがループが遮断されることは無くなシ、かか
るドロップアウトに対しては従来のフォーカスサーボ装
置よシも安定して動作する。

また、ドロップアウトを検出する検出手段の基準電圧の
設定が容易となるほかに、光学的情報読取装置の光電変
換効率、ディスクのばらつき等による記録情報信号の振
幅の相違による前記基準電圧の設定も簡単になる。

また時間判別回路の付加によって、万一フォーカスはず
れが所定時間以上継続した場合、フォーカスサーチ動作
に移行させることができる。

さらにフォーカスサーボ装置が発振等によって不安定に
なった場合においても、論理演算がされた信号でスイッ
チ手段が切替えられるために、記録情報信号を検波した
信号が出力されている限りフォーカスサーボループを閉
成したｔまにしておくことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のフォーカスサーボ装置のブロック図。 第２図は本発明の一実施例を示すブロック図。 第３図は光学的情報読取装置の説明図。 第４図（ａ）はマトリックス回路のブロック図。 第４図（ｂ）は第４図（ａ）のマトリックス回路から出
力されるフォーカスエラー信号の特性図。 第５図は本発明の一実施例に用いたサーボ動作判定回路
を示す回路図。 第６図は本発明の一実施例に用いた時間判別回路を示す
回路図。 １・・・光学的情報読取装置、２・・・ディスク、３・
・マトリックス回路、４・・・切替スイッチ回路、５・
・・サーボ増幅器、６　・アクチュエータ駆動回路、７
・・検波回路、８・・・レベル比較器、９・・・サーチ
用の信号発生器、１１・・スイッチ回路、１２・・時間
判別回路、１３・サーボ動作判定回路、１４・・・論理
回路。 特許出願人 トリオ株式会社 代理人弁理土砂　子　信　夫 第　　３　　図 第　　４　　図 ５５ 第　　　６　　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転駆動されている情報記録担体から光学的に記録情報
   信号およびフォーカスエラー信号を読み出す光学的情報
   読取装置のフォーカスサーが装置において、前記記録情
   報信号を検波した第１の信号を基準電圧と比較して前記
   第１の信号の存否を検出する検出手段と、前記検出手段
   の出力信号が供給されて前記第１の信号が所定期間継続
   して存在しないことを検出する時間判別回路と、フォー
   カスがはずれたことを検出するサーが動作判定回路と、
   前記サーボ動作判定回路によってフォーカスはずれが検
   出されかつ前記時間判別回路によって所定期間継続して
   前記第１の信号が無いことが検出されている期間のみ前
   記フォーカスエラー信号をフォーカスサーチ用の信号に
   切替える切替え手段とを備えて力ることを特徴とするフ
   ォーカスサーボ装置。